Tim peneliti dari Stellar Populations Group di Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), Spanyol, baru-baru ini menemukan objek langka yang dikenal sebagai Cincin Einstein, salah satu tipe lensa gravitasi.
Suatu lensa gravitasi terbentuk ketika cahaya dari sumber yang sangat jauh dan terang (seperti quasar) "dibelokkan" disekitar objek yang sangat besar (seperti gugusan galaksi) di antara benda sumber cahaya dan pengamat. Lensa gravitasi merupakan salah satu prediksi dalam Teori Relativitas Umum Einstein.
Meski Teori Relativitas Umum dipublikasikan pada 1915, namun beberapa tahun sebelumnya, pada 1912, Einstein memprediksi pembengkokan cahaya. Einstein bukanlah ilmuwan pertama yang menemukan pembengkokan cahaya. Fisikawan Rusia, Orest Chwolson, adalah orang pertama yang menyebutkan “efek cincin” dalam literatur ilmiah pada tahun 1924. Itulah sebabnya cincin itu juga disebut sebagai Cincin Einstein-Chwolson.
Lensa gravitasi cukup terkenal dan banyak diamati. Namun, Cincin Einstein atau pelensaan kuat, lebih langka ditemui, karena pengamat, sumber dan lensa harus benar-benar berada di satu garis lurus. Einstein sendiri pernah mengatakan bahwa pelensaan kuat tidak akan pernah diamati. “Tentu saja, tidak ada harapan untuk mengamati fenomena ini secara langsung,” tulis Einstein pada 1936.
Tim dibalik penemuan baru ini dipimpin oleh Margherita Bettinelli, mahasiswa doktoral di University of La Laguna dan Antonio Aparicio serta Sebastian Hidalgo dari Stellar Populations Group di IAC. Karena kelangkaan dan kepentingan ilmiah, objek ini diberi nama “The Canarias Einstein Ring”.
Ada tiga komponen pembentuk cincin Einstein. Pertama adalah pengamat, dalam hal ini bisa berarti teleskop di Bumi. Kedua adalah galaksi lensa, sebuah galaksi besar dengan gravitasi yang sangat kuat. Gravitasi ini membengkokkan ruang-waktu sehingga bukan hanya objek-objek yang tertarik ke arahnya, tetapi bahkan cahaya dipaksa untuk melalui jalan melengkung itu. Lensa terletak di antara pengamat dan komponen ketiga, galaksi sumber. Cahaya dari galaksi sumber dibengkokkan menjadi bentuk cincin oleh kekuatan dari galaksi lensa.
Ketika ketiga komponen tersebut tepat berada di satu garis lurus (hal ini sangat jarang terjadi), cahaya dari galaksi sumber dibentuk menjadi lingkaran dengan galaksi lensa berada tepat di tengahnnya. Lingkaran memang tidak akan sempurna karena memiliki penyimpangan yang mencerminkan penyimpangan dalam gaya gravitasi dari galaksi lensa.
Cincin Einstein bukanlah sekedar artefak alam nan rupawan. Mereka memiliki segudang informasi tentang sifat-sifat galaksi lensa.
“Mempelajari fenomena ini memberi kami informasi yang sangat relevan tentang komposisi galaksi sumber dan juga tentang struktur medan gravitasi serta materi gelap pada galaksi lensa,” tutur Aparicio.
Menatap ke objek ini ibarat menatap ke masa lalu. Galaksi sumber berjarak 10 milyar juta tahun dari Bumi. Perluasan alam semesta berarti bahwa cahaya membutuhkan waktu 8,5 milyar tahun cahaya untuk mencapai kita. Itulah sebabnya cincin berwarna biru, dulu sekali, galaksi sumber itu masih muda, dipenuhi bintang biru panas.
Galaksi lensa lebih dekat dengan kita, tetapi jaraknya tetap saja jauh, 6 milyar tahun cahaya! Pembentukan bintang pada galaksi tersebut kemungkinan besar sudah akan berhenti, dan populasi bintangnya sekarang sudah tua.
Cincin Einstein Canarias sebenarnya tak sengaja ditemukan. Saat itu, Bettinelli tengah mengamati data dari Dark Energy Camera (DEcam) di Teleskop Blanco di Observatorium Cerro Tololo, Chile. Ia tengah mempelajari populasi bintang di rasi bintang Sculptor untuk disertasinya ketika Cincin Einstein mencuri perhatiannya. Anggota grup Stellar Population lain kemudian menggunakan spektograf OSIRIS pada Gran Telesopio CANARIAS (GTC) untuk mengamati dan menganalisisnya lebih lanjut.